降低天然气压缩机排气温度

降低天然气压缩机排气温度

王宏图 ,陈飞 ,高楚湘 ,张燕

中国石化江汉油田分公司江汉采油厂 湖北 潜江 433124

摘  要：为了合理开发利用清洁能源，早日实现碳达峰、碳中和，目前国内使用最多的清洁能源是天然气（或页岩气）。众所周知，天然气的开发离不开压缩机，压缩机已经成为气井是否具有产量而不可或缺的主要设备。本文主要论述压缩机出口温度高这一参数对气田生产造成的影响，产生的原因和解决方法。

关键词：降低；压缩机；温度高

一、引言

天然气压缩机能否正常生产决定了一口气井的产出量，压缩机正常生产时各项参数指标都应该在规定的合理范围内，如果某些参数超过工艺规定要求值，长期下去就会对设备和管线带来损坏，增加投入成本，降低气田产能。本文所论述的压缩机排出气体温度，就是一项非常重要的技术参数。通过细致的分析，找出降低压缩机排气温度的办法，将各项参数控制在合理范围，对提高气田管网的产能具有非常重要的意义。

二、存在问题

在涪陵页岩气田，所使用的天然气压缩机一般都是安装在井场上的，其外部有隔音罩保护，能够对本体起到降低噪音和防雨防晒的作用，但隔音罩对压缩机的散热是有一定影响的。炎热的夏季到来时，压缩机各温度参数都会随着气温升高而逐渐升高，甚至达到报警停机值，严重影响了机组的正常运行，其中以压缩机排气温度对生产影响较大。那么导致这一问题产生的原因都有哪些，又该如何解决呢？本文接下来将逐一展开论述。

三、产生的原因

涪陵页岩气田的压缩机末级排气温度，夏季时普遍在35~65摄氏度之间，压缩机排气温度报警值一般在55摄氏度，2021年夏季期间，涪陵压缩机发生排气温度高报警的比例占了全部机组的2/3以上。那么，压缩机排气温度高的原因与哪些因素有关呢？通过一系列现场和理论分析，造成压缩机排气温度高的原因主要有以下几点。

1、环境原因：夏季气温升高，管线、设备吸热导致进气温度高、设备散热困难，从而造成压缩机排气温度升高。2、设备自身原因：（1）进、排气阀片关闭不严。进气阀片关闭不严，会导致进气量减小，活塞在进行压缩做功时，会将气体压回进气管线，导致进气温度升高，进而使排气温度升高；排气阀片关闭不严，会导致排出气量减小，出口的气体会回流到气缸内，活塞作功效率降低，进而使排气温度升高。（2）活塞和活塞环磨损过大，填料函密封不严。活塞环间隙过大和填料函体密封不严，都会使气缸内的气体泄漏，导致排出气量降低，排气温度升高。3、冷却效果变差：涪陵地区的压缩机气缸冷却采用的是自然冷却方式，工艺气和油路冷却是通过空气冷却器进行强制风冷的方式。当压缩机的进、排气过滤防虫网和冷却器的散热翅片积聚大量灰尘后，就会降低压缩机的整体散热效果，导致排气温度升高。4、进气温度高：压缩机的进气温度升高，会直接导致其排气温度升高。5、压缩比大：气源不足，进气压力变低，会导致压缩比变大，排气温度升高。6、气缸余隙容积过大：余隙容积过大，会导致排气温度升高。7、润滑效果变差：活塞和填料函供油不足，会导致活塞和填料磨损加剧；润滑油型号选择不当，会造成润滑油粘度过低，这些均会造成运动部件润滑不良，导致排气温度升高。

四、产生的影响

压缩机排气温度升高，不仅会增加润滑油的消耗，缩短压缩机各部件的使用寿命，增加设备的投入成本，而且会使工艺参数不达标，造成气体所含饱和水过高，降低了集气管网的输送效率，增加管线腐蚀率，给气田生产带来重大安全隐患。

五、采取的措施和达到的效果

针对导致压缩机排气温度过高的原因分析后，我们从以下几个方面着手进行解决：

1、从降低环境温度着手：夏季温度较高，一般可达到38摄氏度，其进、排气温度均比较高。当室内气温超过35℃的时候，我们所采取的措施是，增加压缩机房的室内空气流通，降低进气温度，增加散热气流，达到降低排气温度的目的。2、设备自身原因：2021年由于进、排气阀故障发生压缩机排气温度升高的次数约为40次，针对这一情况，我们及时更换有故障的气阀，使排气温度保持在合理范围内。3、冷却效果变差：通过清洗进、排气防虫网和空冷器的散热翅片，使压缩机排气温度降低约10摄氏度左右。4、进气温度升高：对于进气温度升高这一情况，目前尚未有好的解决办法，我们的下一步建议是，改造进气口的加热炉，通过增加冷却水的循环，降低进气温度。5、压缩比大：针对气源不足，进气压力降低，我们将压缩机的单作用改为双作用，来弥补进气量的不足。6、气缸余隙容积过大：气缸的余隙容积一般都是调好的，保持气缸余隙容积在合理范围内即可。7、润滑效果变差：夏季选用LDAB-150的夏季用压缩机机油，可保证压缩机的润滑效果；调整注油器的注油量在合理范围内，既可以为气缸和活塞提供足够的润滑，又能够降低润滑油的消耗量。

效果：经过实施以上措施，可以使压缩机排气温度降低5-10摄氏度，保证其在合理温度参数范围内运行。

六、结论

通过实施以上解决措施后，使大部分压缩机的排气温度降到了合理的范围内。但仍然有少部分压缩机的排气温度超过规定值，究其原因，主要与其进气温度高有关系，夏季某些压缩机的进气温度达到40摄氏度以上，是导致其排气温度升高的主要原因之一。下一步，就如何降低压缩机的进气温度，我们将继续进行分析与解决。

总之，压缩机作为气田是否具有产能的重要设备，在气田的生产中占有举足轻重的作用。本文通过分析找出了压缩机排气温度高的原因及解决办法，为提高设备管理水平，降低气田投入成本提供了技术支持，对国内所有气田压缩机出现此类问题，具有借鉴和指导的意义。

致谢 

本论文在撰写过程中得到江汉第三石油机械制造厂相关技术人员的悉心指导和帮助，在此一并表示感谢！

参考文献

[1]彭飞.往复式天然气压缩机气缸排气温度问题处理.工业生产，2016(7).

[2]梁宏，付明福，刘书梅，等.往复式天然气压缩机气缸排气温度高处理实践[J].压缩机技术，2008(1)：29-30.